[發明專利]一種在微通道連續流反應器中進行酚類氯代反應的方法

有效

• 申請號: 201610407541.5
• 申請日: 2016-06-12
• 公開（公告）號: CN107488107B
• 公開（公告）日: 2020-11-24
• 發明（設計）人: 周慶江;謝思勉;田曉宏
• 申請（專利權）人: 上海泰禾國際貿易有限公司
• 主分類號: C07C37/62
• 分類號: C07C37/62;C07C39/30;C07C39/28
• 代理公司: 北京品源專利代理有限公司 11332
• 代理人: 鞏克棟;侯桂麗

本發明提供了一種在微通道連續流反應器中進行酚類氯代反應的方法，所述方法包括以下步驟：(a)將酚類原料和氯氣分別通入微通道連續流反應器的預熱模塊中分別進行預熱反應，控制酚類原料和氯氣的摩爾比為1:(0.95～2.5)；(b)將經過預熱反應后的酚類原料和氯氣分別同時送入微通道連續流反應器的混合反應模塊進行反應，反應完成后的產品進行冷卻后處理。本發明通過微通道連續流反應器進行氯代反應，工藝簡單，三廢少，反應條件能夠精準控制，收率高，產品純度高且反應時間短。

技術領域

本發明屬于有機合成應用技術領域，涉及一種酚類氯代反應，尤其涉及一種在微通道連續流反應器中進行酚類氯代反應的方法。

背景技術

2，4-二氯苯酚和2-甲基4-氯苯酚是重要化工農藥中間體，2，4-二氯苯酚是除草劑農藥2,4-D酸的主要原料中間體，2-甲基4-氯苯酚是農藥二甲四氯的主要原料，安全、環保的合成氯代酚技術對目前前農藥企業有重要意義。

目前，2，4-二氯苯酚和2-甲基4-氯苯酚的合成主要采用傳統釜式或是塔式連續反應。

CN 103435453A公開了一種苯酚定向催化氯化制備2,4-二氯苯酚的方法，該方法是以Lewis酸和一種有機助劑作組合催化劑，將其加入到已加熱融化的苯酚液中，在攪拌下均勻通入氯氣，整個氯化過程的溫度控制在50～100℃范圍內，反應時間控制在3～5.5小時，控制通氯量使得苯酚全部轉化且多氯代副產物2,4,6-三氯苯酚的含量小于0.3％，所得產品中2,4-二氯苯酚的含量最高可達96.11％。該專利文件中的對比實施例表明在沒有采用催化劑組合、反應溫度控制在50～100℃范圍內，反應長達5小時，所得產品中2,4-二氯苯酚含量達88.8％。

現有技術中制備2，4-二氯苯酚和2-甲基4-氯苯酚的方法中均普遍存在著反應時間長，效率和氯化收率較低能耗較高的問題。

微通道連續流反應器是由特種玻璃或者特種陶瓷材料制造，具有優秀的抗腐蝕性能，耐高溫(230℃)高壓(18公斤壓力)，適用于多種化學反應。其獨特的多層結構整體設計，使得其總換熱效率和流體混合的傳質性能均比傳統的攪拌釜反應器高出100倍。在多種化學合成應用中具備以下優勢：提高反應收率和產品純度，消除安全隱患，大大縮短反應時間，減少溶劑的使用或不用溶劑，以及減少三廢的產生。

現有技術中未見有以微通道連續流反應器進行氯代反應制備2，4-二氯苯酚和2-甲基4-氯苯酚的報道，若可將微通道連續流反應器應用氯代反應中，即可以明顯提高氯化收率和效率，并減少副產物的產生。

發明內容

針對上述現有制備2，4-二氯苯酚或2-甲基4-氯苯酚氯代反應中均存在的問題，本發明提供了一種能夠大大縮短反應時間、降低能耗，同時以較高的收率和純度制備2，4-二氯苯酚或2-甲基4-氯苯酚的方法。

為達此目的，本發明采用以下技術方案：

本發明提供了一種在微通道連續流反應器中進行酚類氯代反應的方法，所述方法包括以下步驟：

(a)將酚類原料和氯氣分別通入微通道連續流反應器的預熱模塊(1)中分別進行預熱反應，控制酚類原料和氯氣的摩爾比為1:(0.95～2.5)；

(b)將經過預熱反應后的酚類原料和氯氣分別同時送入微通道連續流反應器的混合反應模塊(2)進行反應，反應完成后的產品進行冷卻后處理。

其中，酚類原料和氯氣的摩爾比可為1:0.95、1:1、1:1.2、1:1.4、1:1.5、1:1.6、1:1.8、1:2、1:2.2或1:2.5等，但并不僅限于所列舉的數值，所列范圍內其他數值均可行。

本發明所述的微通道連續流反應器為高通量微通道連續流的微通道反應器，其中的預熱模塊和混合反應模塊均為現有技術中已有的技術。